CN106595181A - 一种冰箱制冷系统、冰箱及解冻方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器技术领域，提供一种冰箱制冷系统、冰箱及解冻方法。该冰箱制冷系统，包括通过管路连接形成回路的压缩机、蒸发器和第一冷凝器，其中，所述蒸发器和所述第一冷凝器之间连接有节流装置，还包括用于解冻的第二冷凝器，所述第二冷凝器与第一冷凝器并联，且所述第一冷凝器和所述第二冷凝器择一接通。该冰箱制冷系统，利用第二冷凝器的冷凝热对冷冻食品进行解冻，使得第二冷凝器兼顾冷凝放热和解冻食物的作用，从而避免了采用电加热丝进行解冻导致的变温室的绝缘、防火方面的要求很高，防护成本和隐患很高，以及用于解冻的电加热丝耗电的问题。

Description

一种冰箱制冷系统、冰箱及解冻方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其设计一种冰箱制冷系统、冰箱及解冻方法。

背景技术

现有冰箱，对冷冻食品进行解冻的方法一般是：将要解冻的食品放置在变温室，通过电加热丝将变温室加热到相对较热的温度(例如10℃)以对食物进行解冻。现有技术中存在的主要缺点是：

第一、为达到较高的温度，电加热丝往往要使用强电(220V)，从而对于变温室的绝缘、防火方面的要求很高，防护成本和隐患很高；

第二、需要的电加热丝功率较高，电加热解冻过程会带来较大幅度的额外耗电量，从而不利于节能环保。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是：提供一种冰箱制冷系统、冰箱及解冻方法，解决现有技术中具有解冻功能的冰箱，其存在变温室的绝缘、防火方面的要求很高，防护成本和隐患很高，以及用于解冻的电加热丝耗电的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种冰箱制冷系统，包括通过管路连接形成回路的压缩机、蒸发器和第一冷凝器，其中，所述蒸发器和所述第一冷凝器之间连接有节流装置，还包括用于解冻的第二冷凝器，所述第二冷凝器与第一冷凝器并联，且所述第一冷凝器和所述第二冷凝器择一接通。

优选地，所述压缩机通过第一三通阀连接所述第一冷凝器和所述第二冷凝器，其中，所述压缩机连接所述第一三通阀的入口，所述第一冷凝器和第二冷凝器分别连接所述第一三通阀的两个出口。

优选地，所述第一冷凝器及第二冷凝器具有公共端，所述公共端与所述节流装置之间串联有防凝露管。

优选地，所述防凝露管并联有旁通管，且所述防凝露管和所述旁通管择一接通。

优选地，所述旁通管通过第二三通阀接入所述回路，所述第二冷凝器连接所述第二三通阀的入口，所述防凝露管和所述旁通管分别连接所述第二三通阀的两个出口。

优选地，所述压缩机通过换向装置与所述蒸发器及所述第一冷凝器连接。

本发明还提供一种冰箱，包括密闭的解冻室，还包括上述冰箱制冷系统，所述第二冷凝器设置在所述解冻室中。

优选地，所述解冻室设置在冰箱的冷藏室或冷冻室中。

本发明提供一种上述冰箱解冻的方法，包括以下步骤：

S1、在解冻室中放入待解冻食物；

S2、断开第一冷凝器并接通第二冷凝器，使得冰箱进入解冻模式；

S3、判断第二冷凝器的进口温度和出口温度之间的差值ΔT_测与设定温度差值ΔT_设之间的关系，如果ΔT_测≥设定温度差值ΔT_设，则第一冷凝器保持断开且第二冷凝器保持接通，使得冰箱继续在解冻模式下工作；如果ΔT_测＜ΔT_设，则接通第一冷凝器并断开第二冷凝器，使得冰箱停止解冻。

优选地，当所述冰箱还包括防凝露管以及与所述防凝露管并联的旁通管时，且所述S3中第一冷凝器断开且第二冷凝器接通：

测量第二冷凝器的出口温度T_出口，并将T_出口和环境温度T_环境进行对比，如果T_出口＞T_环境，则接通防凝露管并断开旁通管；当T_出口≤T_环境，则断开防凝露管并接通旁通管。

(三)有益效果

本发明的技术方案具有以下优点：本发明的冰箱制冷系统，包括通过管路连接形成回路的压缩机、蒸发器和第一冷凝器，其中，所述蒸发器和所述第一冷凝器之间连接有节流装置，还包括用于解冻的第二冷凝器，所述第二冷凝器与第一冷凝器并联，且所述第一冷凝器和所述第二冷凝器择一接通。该冰箱制冷系统，利用第二冷凝器的冷凝热对冷冻食品进行解冻，使得第二冷凝器兼顾冷凝放热和解冻食物的作用，从而避免了采用电加热丝进行解冻导致的变温室的绝缘、防火方面的要求很高，防护成本和隐患很高，以及用于解冻的电加热丝耗电的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例的冰箱制冷系统的回路连接示意图；

图中：1、压缩机；2、蒸发器；3、第一冷凝器；4、节流装置；5、第二冷凝器；6、第一三通阀；7、防凝露管；8、第二三通阀；9、第一温度传感器；10、第二温度传感器；11、干燥过滤器；12、旁通管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，实施例中指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图1，本实施例的冰箱制冷系统，包括通过管路连接形成回路的压缩机1、蒸发器2和第一冷凝器3，其中，所述蒸发器2和所述第一冷凝器3之间连接有节流装置4。此外，还包括用于解冻的第二冷凝器5，所述第二冷凝器5与第一冷凝器3并联，且所述第一冷凝器3和所述第二冷凝器5择一接通。

其中，“第一冷凝器3”和“第二冷凝器5”中的“第一”和“第二”，其仅仅是为了区分两个冷凝器，而不构成对冷凝器结构的限制。此处“第一冷凝器3”也即冰箱传统的冷凝结构，一般设置在空气流通的地方，以保证第一冷凝器3的正常热交换，并使得冰箱具备一般功能。

在此基础上，额外设置的“第二冷凝器5”，其可以用于对食物进行解冻。例如，将第二冷凝器5设置在解冻室中时，当解冻室存在解冻需求，则断开第一冷凝器3并接通第二冷凝器5。此处，虽然第二冷凝器5设置在相对封闭的解冻室中，但是由于冷冻的食物和第二冷凝器5之间存在热交换，所以可以保证第二冷凝器5的冷凝效果。

本实施例的冰箱制冷系统，其第二冷凝器5的冷凝热用于对冷冻食品进行解冻时，可以兼顾冷凝放热和解冻食物的作用，从而避免了采用电加热丝或者其它电加热器进行解冻导致的变温室的绝缘、防火方面的要求很高，防护成本和隐患很高，以及用于解冻的电加热丝耗电的问题。

其中，节流装置4可以但是不限于采用毛细管的形式。

进一步地，本实施例的冰箱制冷系统，压缩机1还可以通过换向装置连接蒸发器2和第一冷凝器3，从而通过换向装置的切换实现冰箱间室的除霜和除冰功能。

其中，为了使得第一冷凝器3和第二冷凝器5两者择一接通，可以在压缩机1和第一冷凝器3、第二冷凝器5之间接入第一三通阀6。具体地，压缩机1连接所述第一三通阀6的入口，所述第一冷凝器3和第二冷凝器5分别连接所述第一三通阀6的两个出口。当第一三通阀6的入口IN和第一出口OUT A1连接时，此时第一冷凝器3进行冷凝放热；当第一三通阀6的入口IN和第二出口OUT A2连接时，此时第二冷凝器5进行冷凝放热。此处，第一三通阀6的形式不限，其可以是电子阀、电磁阀等。

当然，除了采用第一三通阀6的形式使得第一冷凝器3和第二冷凝器5择一导通之外，还可以在第一冷凝器3和第二冷凝器5的管路上分别设置开关阀，从而通过对开关阀的控制，接通或者断开第一冷凝器3和第二冷凝器5。

在此基础上，为了防止出现凝露现象，在所述节流装置4前接入有防凝露管7。结合附图1可知，第一冷凝器3和第二冷凝器5的右侧公共端与节流装置4之间串联有上述防凝露管7。

当然，如果冷凝器(包括第一冷凝器3和第二冷凝器5)中的制冷剂温度过低，此时防凝露管7很有可能起到副作用。因此，优选防凝露管7并联有旁通管12，且所述防凝露管7和所述旁通管12两者择一接通。尤其当第二冷凝器5设置在解冻室中时，一旦解冻室解冻的食物过多，则可能导致第二冷凝器5的出口温度过低。而低温度的制冷剂进入防凝露管7显然是不利的。

同样，可以但不局限于采用第二三通阀8实现防凝露管7和旁通管12两者之间的择一接通。具体地，第一冷凝器3和第二冷凝器5的公共端连接第二三通阀8的入口IN，防凝露管7连接第二三通阀8的第一出口OUT B1，旁通管12连接第二三通阀8的第二出口OUT B2。一般状态下，第二三通阀8的入口IN和第二三通阀8的第一出口OUT B1接通，使得防凝露管7处于接通状态。

请进一步参见图1，为了防止伴随着水汽的制冷剂进入节流装置4和蒸发器2中，优选在节流装置4和防凝露管7之间串联有干燥过滤器11。

在上述基础上，本实施例还提供一种冰箱，包括密闭的解冻室，还包括上述冰箱制冷系统，且将冰箱制冷系统的第二冷凝器5设置在解冻室中。

其中，解冻室可以设置在冷藏室或者冷冻室中，从而不需要额外占用空间。由于解冻室不能和冷藏室或者冷冻室进行热交换，因此解冻室的壳体需要具有较好的保温隔热效果。此处，解冻室的壳体可以采用保温隔热材料制成。此外，解冻室的壳体，其具体结构形式不限，例如可以是抽屉式的密闭结构，也可以是一侧设置门体的密闭结构。

在此基础上，将第二冷凝器5设置在解冻室中，从而第二冷凝器5释放的热量可以充分地传递到解冻室内部。其中，第二冷凝器5优选但是不必须为沿着解冻室内壁分布的换热管组件，该种结构简单成本低。当然，换热管组件的分布形式不限，只要可以保证换热充分即可。

进一步地，为了使用方便，并保证解冻室的正常工作，优选将解冻室设置在冷藏室中。当然，解冻室也可以是相对冷藏室和冷冻室独立的间室。

本实施例的冰箱，解冻室的热量是来源于系统自身压机压缩制冷剂产生的热量，解冻时利用该热量将需要解冻的冷冻食品融化；同时食品融化释放的冷量又可冷却第二冷凝器5中的制冷剂，从而充分利用系统热量和食物冷量，达到解冻食物、节省解冻电能的效果。

采用本实施例的冰箱进行解冻时，包括以下步骤：

S1、在解冻室中放入待解冻食物；

S2、断开第一冷凝器3并接通第二冷凝器5，使得冰箱进入解冻模式；

S3、判断第二冷凝器5的进口温度和出口温度之间的差值ΔT_测与设定温度差值ΔT_设之间的关系，如果ΔT_测≥设定温度差值ΔT_设，则第一冷凝器3保持断开且第二冷凝器5保持接通，使得冰箱继续在解冻模式下工作；如果ΔT_测＜ΔT_设，则接通第一冷凝器3并断开第二冷凝器5，使得冰箱停止解冻。

没有解冻需求时，第一三通阀6的入口IN和第一出口OUT A1接通，此时冰箱处于一般的运行状态下。

当在解冻室中放入待解冻食物之后，为了使得冰箱制冷系统进入解冻模式，可以在冰箱的显控板上设置解冻按钮。从而，按下解冻按钮时，冰箱的控制器接收到解冻请求后，控制器向第一三通阀6发出控制信号，使得第一三通阀6的入口IN和第二出口OUT A2接通，此时第一冷凝器3断开第二冷凝器5接通，冰箱制冷系统进入解冻模式。

为了对解冻模式进行控制，防止解冻过度导致食物过分加热，优选在第二冷凝器5的进口和出口分别设置有第一温度传感器9和第二温度传感器10。其中，第一温度传感器9用于测量第二冷凝器5的进口温度，第二温度传感器10用于测量第二冷凝器5的出口温度。在此基础上，第一温度传感器9和第二温度传感器10均将测量到的温度发送给控制器，控制器基于此求得第二冷凝器5进口和出口温差ΔT_测，并基于温差ΔT_测判断解冻是否完成。

具体地，第二冷凝器5进口和出口温差ΔT_测越大，则说明第二冷凝器5中制冷剂与食物的热交换越充分，从而此时解还在进行当中；反之，则说明制冷剂和食物之间热交换少，解冻完成。因此，控制器给定一个设定温度差值ΔT_设，例如ΔT_设为2℃。当然，具体的ΔT_设可以根据不同要求做调整。如果ΔT_测≥ΔT_设，判断出解冻仍在进行，此时控制冰箱制冷系统维持在解冻模式。一旦ΔT_测＜ΔT_设，则判断出解冻已经完成，此时控制器发出控制信号，接通第一冷凝器3并断开第二冷凝器5，解冻完成。当然，解冻完成后，也可以提醒用户手动将冰箱转换到正常运行状态下。还可以在冰箱的显控板上设置解冻暂停和/或取消按钮。从而，当按下该按钮时，冰箱控制器接收到解冻取消或者暂停的请求后，断开第二冷凝器5。

需要说明的是，如果解冻完成之后冰箱制冷系统继续解冻，将给解冻室带来热量的浪费，因为解冻室的热量越多，通过缝隙和解冻室壳体传给冰箱其他间室的热负荷就越多，最终增加耗电量，造成能源的浪费。

此外，温度传感器，也即第一温度传感器9和第二温度传感器10，其形式不限。例如，温度传感器可以采用一侧贴附在第二冷凝器5表面另一侧尽可能与环境温度隔热的热敏电阻。

在上述基础上，当冰箱处于解冻模式下，是否接入防凝露管7，取决于第二冷凝器5的出口温度和环境温度之间的关系。其中，防凝露管7的作用是使得较高温度的制冷剂在管路内流动，通过防凝露管7将热量传递到冰箱的梁上，以对梁表面进行加热防止梁表面凝露。

具体地，测量第二冷凝器5的出口温度T_出口，并将T_出口和环境温度T_环境进行对比。如果T_出口＞T_环境，说明从第二制冷剂流出的制冷机温度较高，此时第二三通阀8的入口IN连接第一出口OUT B1，接通防凝露管7并断开旁通管12以使得制冷剂流入防凝露管7中，进而起到较好的防凝露效果。

当制冷剂温度已经低于室温时，过冷的制冷剂流向防凝露管7不仅起不到防凝露的效果，反而会使得冰箱梁表面温度过低带来凝露风险。因此，当T_出口≤T_环境，说明第二冷凝器5内的制冷剂已被解冻室内的食品冷却得低于环境温度，此时第二三通阀8的入口IN连接第二出口OUT B2，断开防凝露管7并接通旁通管12，以防止防凝露管7起到反作用。

当冰箱处于解冻模式下，可以每间隔周期T判断一次T_出口和T_环境之间的关系。其中周期T的大小不受限制，例如可以取十分钟。当然，时间间隔越短，则对冰箱制冷系统控制越精确。

为了测量环境温度，可以在冰箱的门铰链处或者其他部位设置用于监测环境温度的环温传感器。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种冰箱制冷系统，包括通过管路连接形成回路的压缩机、蒸发器和第一冷凝器，其中，所述蒸发器和所述第一冷凝器之间连接有节流装置，其特征在于，还包括用于解冻的第二冷凝器，所述第二冷凝器与第一冷凝器并联，且所述第一冷凝器和所述第二冷凝器择一接通。

2.根据权利要求1所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述压缩机通过第一三通阀连接所述第一冷凝器和所述第二冷凝器，其中，所述压缩机连接所述第一三通阀的入口，所述第一冷凝器和第二冷凝器分别连接所述第一三通阀的两个出口。

3.根据权利要求1所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述第一冷凝器及第二冷凝器具有公共端，所述公共端与所述节流装置之间串联有防凝露管。

4.根据权利要求3所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述防凝露管并联有旁通管，且所述防凝露管和所述旁通管择一接通。

5.根据权利要求4所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述旁通管通过第二三通阀接入所述回路，所述第二冷凝器连接所述第二三通阀的入口，所述防凝露管和所述旁通管分别连接所述第二三通阀的两个出口。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的冰箱制冷系统，其特征在于，所述压缩机通过换向装置与所述蒸发器及所述第一冷凝器连接。

7.一种冰箱，包括密闭的解冻室，其特征在于，还包括权利要求1至6中任意一项所述的冰箱制冷系统，所述第二冷凝器设置在所述解冻室中。

8.根据权利要求7所述的冰箱，其特征在于，所述解冻室设置在冰箱的冷藏室或冷冻室中。

9.根据权利要求7所述冰箱进行解冻的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在解冻室中放入待解冻食物；

S2、断开第一冷凝器并接通第二冷凝器，使得冰箱进入解冻模式；

S3、判断第二冷凝器的进口温度和出口温度之间的差值ΔT_测与设定温度差值ΔT_设之间的关系，如果ΔT_测≥设定温度差值ΔT_设，则第一冷凝器保持断开且第二冷凝器保持接通，使得冰箱继续在解冻模式下工作；如果ΔT_测＜ΔT_设，则接通第一冷凝器并断开第二冷凝器，使得冰箱停止解冻。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述冰箱还包括防凝露管以及与所述防凝露管并联的旁通管时，且所述S3中第一冷凝器断开且第二冷凝器接通：

测量第二冷凝器的出口温度T_出口，并将T_出口和环境温度T_环境进行对比，如果T_出口＞T_环境，则接通防凝露管并断开旁通管；当T_出口≤T_环境，则断开防凝露管并接通旁通管。